三阴性乳腺癌分子分型的研究进展
2018-09-10李智勇白雪
李智勇 白雪
【摘要】三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌的一种特殊类型,约占乳腺癌的15%~20%。因缺乏治疗靶点,TNBC的内分泌治疗和现有的靶向治疗效果欠佳,且常规化学治疗仅能使部分患者获益,是目前最具有侵略性和致命性的乳腺癌亚型。根据TNBC基因表达情况对其进一步分型可为TNBC个体化治疗的发展提供新的思路,该文就TNBC的分子分型和潜在的靶向药的最新研究进展作一介绍。
【关键词】三阴性乳腺癌;分子分型;靶向治疗
【Abstract】As a specific type of breast cancer, triplenegative breast cancer (TNBC) accounts for approximately 15% to 20% of breast cancer The clinical efficacy of endocrine therapy and existing targeted interventions for TNBC is relatively low due to lack of therapeutic targets Conventional chemotherapy merely yields clinical benefits for certain patients Currently, TNBC is the most aggressive and lethal subtype of breast cancerFurther molecular subtyping based upon TNBC expression profiles provides novel thinkings to explore individual treatment of TNBC Recent research progresses on the molecular subtyping and potential targeted agents of TNBC were summarized in this article
【Key words】Triplenegative breast cancer; Molecular subtypes; Targeted therapy
乳腺癌是我國女性常见的恶性肿瘤之一,发病率呈持续上升趋势,三阴性乳腺癌(TNBC)约占乳腺癌的15%~20%,是乳腺癌的重要类型[1]。TNBC指雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)在免疫组织化学(免疫组化)中表现为阴性状态的乳腺癌,由于TNBC的异质性及其缺乏明确的分子靶标,其治疗一直是医学界的一大难题,细胞毒性化学治疗是目前治疗TNBC的主要方式,但大部分TNBC患者很早就出现耐药现象[2]。了解TNBC的分子特点,对TNBC进一步分类可以帮助我们找到新的生物学标志物,从而在临床上找到更加合适的治疗措施。
一、TNBC的分子研究进展
2000年,Perou等首先提出了乳腺癌的分子分型概念,目前公认的分型是根据ER、PR、HER2、细胞增殖指数Ki67的基因表达情况把乳腺癌分为Luminal A与Luminal B乳腺癌、HER2阳性乳腺癌、基底细胞样乳腺癌(BLBC)及其他特殊类型乳腺癌[3]。其中,BLBC和TNBC在组织形态、免疫表型、临床表现方面有许多相似之处,但两者是不完全重叠的,两者的定义不同,TNBC是通过免疫组化结果作出判断的,而BLBC是通过基因表达情况作出判断。BLBC中约75%是TNBC,
约25%的TNBC无BLBC的特征[4]。
二、基于基因表达谱的TNBC分型
Lehmann等[5]对21组数据集中的587例TNBC患者的基因表达谱数据进行了聚类分析,把TNBC进一步分为6种亚型,包括2种基底样亚型(BL1和BL2)、免疫调节亚型(IM)、间充质亚型(M)、间充质干细胞样亚型(MSL)以及管腔/雄激素受体亚型(LAR),这就是Lehmann六分类。随后Masuda等[6]的研究进一步证实了Lehmann分型的临床意义,并补充了一个不稳定亚型(UNS)。Burstein等[7]通过分析198例TNBC患者的mRNA和DNA的表达情况把TNBC分为
LAR、 间质型(MES)、 基底样/免疫抑制性(BLIS)、 基底样/免疫激活型(BLIA)4个亚型,这就是Burstein四分类。2016年,Lehmann等[8] 再次通过组织病理学定量和激光捕获显微切割确定先前描述的IM和MSL亚型中的转录物分别来自浸润淋巴细胞和肿瘤相关基质细胞,因此,将之前的TNBC的6种亚型改为为4种(BL1、BL2、M和LAR),并证实了各亚型在诊断、分级、局部进展和组织病理学上的明显差异。而Jézéquel等[9]在基因聚类分析基础上把107例 TNBC患者样本划分为3个类型,即腔内雄激素受体型(C1)、低免疫应答和高M2样巨噬细胞的基底样型(C2)、高免疫反应和低M2样巨噬细胞的基底富含型(C3)。
三、TNBC各分型的特征
1 基底样亚型
从生物学角度看,BLBC来源于不同细胞类型或乳腺上皮细胞发育的不同发育阶段,因BRCA1基因某种程度的缺失可能阻碍其进一步分化,并保持细胞在这一阶段[10]。BLBC还具有一些已知的独特特征,包括:①绝大多数存在p53基因的突变;②具有高增殖性,这在很大程度上是由于RB1蛋白功能的缺失造成的,RB1蛋白是细胞周期的关键调节剂;③大部分存在BRCA1基因突变;④癌细胞中染色体非整数倍增加。
Lehmann等[5]把BLBC分为BL1和BL2,BL1亚型的特征是细胞周期和分裂途径相关基因的高表达,BL1亚型的增殖途径伴随着DNA损伤反应(ATR/BRCA)的增强,高Ki67 mRNA表达,核Ki67染色进一步支持该亚型的高度增殖性质。BL2亚型涉及生长因子信号通路以及糖酵解和糖异生,同样地,BL2亚型富集生长因子受体,如表皮生长因子受体(EGFR)、肝细胞生长因子受体(MET)和肝细胞受体A2(EPHA2),同时,TP63和MME(CD10)的高表达提示该亚型是基底/肌上皮来源的。
Burstein等[7]把BLBC分为BLIS和BLIA,其中BLIS在所有分型中具有最差的无病生存期(DFS)和疾病特异性生存期(DSS),表现为B淋巴细胞、T淋巴细胞、自然杀伤细胞免疫调节途径和细胞因子途径的表达下调,以及控制抗原呈递、免疫细胞分化及固有,使适应性免疫细胞分子低表达。而且,该亚型独特地表达了多个SOX转录因子家族成员,SOX转录因子和免疫抑制因子(VTCN1)相关基因也过表达,这些均为该亚型的治疗提供了依据,如PD1或VTCN1抗体可能对此亚型肿瘤有效。BLIA与BLIS正相反,BLIA表现为控制B淋巴细胞、T淋巴细胞和自然杀伤细胞功能的相关基因的上调,该亚型具有最佳预后,表现为STAT转录因子介导途径的活化,并具有STAT基因的高表达。STAT抑制剂,细胞因子或细胞因子受体抗体或CTLA4抑制剂可能对此亚型有效。
2IM
IM富集了多个涉及免疫过程的基因[5]。这些过程包括免疫细胞信号转导、细胞因子信号、抗原加工和表达,以及核心免疫信号转导途径。Jézéquel等[9]根据免疫反应表达情况把IM分为了C2及C3,C3患者更年轻但有更好的预后。
3M及MSL
M的特征涉及细胞运动、细胞外受体相互作用和细胞分化途径相关基因的高表达。MSL除了细胞运动(Rho途径)、细胞分化和生长途径相关基因的高表达外,生长因子信号途径的相关基因也呈高表达。MSL增殖相关基因呈低表达,且Claudin基因3/4/7亦呈低表达,这与最近确定的claudinlow亚型具有共同特征[11]。
4LAR
LAR约占TNBC的13%~37%,表达雄激素受体、ER、催乳素和ErbB4信号,但免疫组化染色显示ERα阴性[12]。基因表达分析发现ESR1(编码ERα的基因)和其他雌激素调节基因(PGR,FOXA,XBP1,GATA3)在LAR中是表达的,这可能是因为该亚型只有1%的肿瘤细胞表达低水平的ER,但通过免疫组化分析将其定义为“ER阴性”。该亚型高度表达雄激素受体(AR)mRNA,比其他亚型高9倍。LAR也表达许多下游AR靶标和共激活因子。有研究证实,LAR与以前报道的高表达AR相关基因的大汗腺分子亚型乳腺癌为同一种亚型[13]。
四、基于分子分型的治疗靶点
1基底样亚型的治疗靶点
DNA 损伤反应和修复机制的改变导致了基因组的不稳定和高增殖性,这为BLBC的治疗提供了潜在的靶向目标,BRCA1通过调节同源性重组(HR)在DNA双链破坏的修复上起主要作用,维持DNA的稳定性,基于铂类药物的化学治疗试验显示可以明显增加BRCA阳性乳腺癌患者的病理学完全缓解(pCR)率(49%~64%)。在BRCA缺陷肿瘤中DNA修复HR机制削弱,肿瘤更多地通過聚核苷酸二磷酸转移酶(PARP)来调节DNA的修复,PARP是在碱基切除修复和单链DNA断裂修复过程中的一种关键酶,在目前临床试验中的几种PARP抑制剂,包括olaparib、veliparib和rucaparib均具有相当大的治疗潜力。在2016年公布的一项Ⅱ期临床研究结果表明,在使用rucaparib单药治疗BRCA突变的乳腺癌患者中,44%的患者有12周的无进展生存期(PFS)[14]。
2IM
IM免疫治疗的关键靶点包括免疫检查点抑制剂或拮抗剂,如PD1/PDL1的免疫检查点拮抗剂和细胞毒 T 淋巴细胞抗原 4 (CTLA4)抑制剂。PDL1在肿瘤细胞中的表达或其在肿瘤微环境中的出现与高水平的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)相关,并且与乳腺癌的三阴性状态呈正相关[15]。据一项多中心、非随机的Ib期KEYNOTE012研究的结果,在经过预处理的转移性TNBC患者中,pembrolizumab(一种具有PD1作用的单克隆抗体)具有抗肿瘤活性,经其治疗的患者客观缓解率(ORR)为185%,平均 PFS 为 179周[16]。CTLA4能够中止激活的T淋巴细胞反应以及介导调节性T淋巴细胞(Treg)的抑制功能。在激素受体阳性乳腺癌患者中,抑制CTLA4途径的单克隆抗体tremeimumab显示出抗肿瘤的活性[17]。
3LAR
LAR可能通过 AR通路激活肿瘤生长,所以 AR可能成为其治疗靶点,除了AR依赖性,几乎所有LAR TNBC细胞系在PIK3CA的激酶结构域中均具有激活突变(H1047R),并且对PIK3CA抑制剂敏感[8]。雄激素受体拮抗剂已被研究用于晚期AR阳性乳腺癌,研究表明,使用AR拮抗剂比卡鲁胺治疗AR阳性的转移性TNBC患者,其临床获益率为19%,中位PFS为12周[18]。AR抑制剂恩杂鲁胺在118例AR阳性TNBC女性患者的Ⅱ期临床试验中,超过50%的患者接受恩杂鲁胺作为转移性乳腺癌的一线或二线治疗,在75例可评估的患者中,临床获益率达到了35%,平均PFS为 147周[19]。
4M及MSL
由于非受体酪氨酸激酶Src在细胞迁移中起关键作用,M富集细胞运动通路,Lehmann等[5]分析了Src抑制剂达沙替尼对TNBC细胞系的作用,发现M和MSL细胞系比LAR细胞系对达沙替尼更为敏感(P=0024)。由于PIK3CA中的激活突变是乳腺癌中最常见的遗传事件,研究者用双重PI3K/mTOR抑制剂NVPBEZ235处理TNBC细胞系,发现间充质样细胞系比基底样细胞系对NVPBEZ235更敏感[5]。最近的一项使用mTOR抑制剂联合多柔比星和贝伐珠单抗治疗TNBC的Ⅰ期临床研究结果显示,采用前者治疗的PI3K通路异常的患者ORR显著提高[20]。
五、总结
一项回顾性分析显示,TNBC可以作为接受当前标准化学治疗方案的患者中pCR的独立预测因素,将以阿霉素/环磷酰胺/紫杉醇为基础的新辅助化学治疗的130例TNBC患者分为各种亚型(BL1、BL2,M、MSL、IM、LAR、UNS),结果显示各个亚型的pCR差异很大,BL1获得最高的pCR率(52%),BL2、LAR和MSL的pCR率较低(分别为0%、10%和23%)[6]。因此对TNBC进行分子分型,选择合适的化学治疗方案是必要的。
近年來,TNBC是一类异质性疾病已被大家所认同,但TNBC的分子分型尚无统一标准。目前,对TNBC的分型研究主要集中在基底样、免疫调节及雄激素受体上,但随着分子生物学技术的发展,新的生物标志物会被不断发现,根据不同的分子标志物会出现越来越多的分子分型,但过多的分型会产生孤立的亚型,一方面不利于临床试验的开展,另一方面会增加临床诊断TNBC亚型的难度,因此合理的分型应该是易于和临床病理指标相结合的。在目前存在的多种分型中,Lehmann六分类鉴定出代表各个亚型的细胞系并得到了多个试验的验证,是目前研究较成熟的分类体系。而Burstein四分类中每个亚型患者的临床预后均不同,在临床上开展Burstein四分类对TNBC患者的治疗是非常有意义的。这两种分型可能在未来的临床中更具有可操作性。但进一步寻找合适的标志物,对TNBC进行分型,得出更加精准的、稳定的亚型,才更有利于开发出新的有效的针对特异性靶点的靶向药,才能为TNBC 的个体化治疗带来希望。
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(收稿日期:20171116)
(本文編辑:洪悦民)